La Paleoclimatología tiene por objeto el estudio de las características climáticas de la Tierra a lo largo de su historia y puede incluirse como una parte de la Paleogeografía. Estudia las grandes variaciones climáticas, sus causas, y da una descripción lo más precisa posible de las características del clima que nos sirve para un momento determinado de la Historia de la Tierra. La variación a escala geológica de los factores que determinan el clima actual, como la energía de la radiación solar, situación astronómica y radiación cósmica, relieve y distribución de continentes y océanos, y la composición y dinámica de la atmósfera, constituyen los factores más utilizados en la deducción y explicación de los paleoclimas.

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Paleoclimatology (in British spelling, palaeoclimatology) is the study of changes in climate taken on the scale of the entire history of Earth. It uses a variety of proxy methods from the Earth and life sciences to obtain data previously preserved within things such as rocks, sediments, ice sheets, tree rings, corals, shells and microfossils. It then uses the records to determine the past states of the Earth's various climate regions and its atmospheric system. Studies of past changes in the environment and biodiversity often reflect on the current situation, specifically the impact of climate on mass extinctions and biotic recovery.

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